Estudos de Misturas de Rejeitos de Carvão e Escória de Aciaria para o Controle da Geração de Drenagem Ácida de Minas no Estado de Santa Catarina

O grande problema oriundo da extração de carvão mineral é a geração da drenagem ácida de minas (DAM). A DAM é formada pela oxidação dos minerais sulfetados presentes, como a pirita (FeS2), quando expostos ao contato com o ar e a água. Se não controlada de maneira adequada, a DAM causa grandes impactos ambientais, como a degradação de águas superficiais, de águas subterrâneas, de sedimentos e também do solo. Uma maneira de prevenir a formação da DAM é através do método de aditivos alcalinos, pois estes, devido à alta alcalinidade, impedem a oxidação da pirita e assim evitam a geração de acidez e a solubilização dos metais em meio aquoso. Um possível aditivo alcalino são as escórias geradas na produção de aço. A escória do forno de refino é um subproduto da produção de aço que apresenta uma alta alcalinidade e atualmente é destinada para aterros de resíduos industriais. O presente trabalho teve como objetivo a definição de uma proporção de mistura entre rejeito de carvão e escória de aciaria que evitasse a geração de drenagem ácida. A metodologia do trabalho incluiu a coleta de uma amostra de rejeito de carvão típica da mineração de carvão no Estado de Santa Catarina. A escória foi fornecida por uma siderúrgica do Estado do Ri o Grande do Sul. Inicialmente, realizaram-se ensaios estáticos para contabilização do potencial de geração de acidez do rejeito de carvão e do potencial de neutralização da escória. Após, foram conduzidos estudos cinéticos em células úmidas para avaliar a cinética de geração da DAM quatro situações distintas: (a) apenas rejeito de carvão, (b) apenas com a escória, (c) mistura dos materiais com uma relação rejeito: escória de 1:1, (d) mistura dos materiais com uma relação rejeito: escória de 1:1,5. Nos estudos cinéticos, o ciclo do ensaio é de 7 dias, sendo que nos três primeiros dias há contato apenas com ar seco, nos 3 dias seguintes contato com ar úmido e no último dia as células são lixiviadas com 500 mL de água destilada. A água lixiviada foi analisada em relação aos seguintes parâmetros: pH, potencial redox, acidez, alcalinidade total e parcial, metais (Fe, Al, Mn e Zn) e sulfatos. A partir dos estudos de contabilização de ácidos de bases, pode-se concluir que o rejeito de carvão é altamente gerador de acidez. A mistura do rejeito de carvão com escória em uma proporção de 1:1 é suficiente para inibir a geração de acidez. Os estudos cinéticos comprovaram estes resultados. As células com misturas de rejeito e escória nas proporções de 1:1 e 1:5 apresentaram um pH na faixa neutra com emissões muito pequenas de metais pesados. Pode-se concluir que a mistura de rejeitos de carvão com escória de aciaria é um método efetivo para o controle da DAM. Essa mistura pode ser empregada em depósitos de rejeitos a céu aberto como também para o preenchimento de frentes de lavra em minas subterrâneas, processo conhecido na mineração como “backfill”. Na última situação, os reflexos desta ação minimizariam a geração de DAM em subsolo, melhorariam a sustentação do maciço rochoso na mina e conseqüentemente aumentariam a quantidade de carvão minerado.